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分野グループ・研究チームの紹介(食料)

食料2 渋谷研究チーム

健康維持・各種疾病克服をめざした生体機能の解明とその制御法の探索研究

代表者について

氏名 渋谷 淳  
所属研究機関 農学研究院
部門 動物生命科学部門
役職 教授
URL https://tat-lvp.amebaownd.com/

外国人研究者について

氏名 Richard J. Simpson  
所属研究機関 ラトローベ大学(オーストラリア
部門 Department of Biochemistry and Genetics
役職 教授
URL http://www.latrobe.edu.au/biochemistry-and-ge…

氏名 山口 浩史
所属研究機関 テキサス大学(米国)
部門 M. D. Anderson Cancer Center
役職 准教授
URL https://mdanderson.influuent.utsystem.edu/en/…

氏名 荒金 靖之
所属研究機関 Chonnam National University(韓国)
部門 Department of Applied Biology, College of Agriculture & Life Science
役職 教授
URL

氏名 Ryan J. White   
所属研究機関 シンシナティ大学(米国)
部門 College of Arts & Sciences
役職 教授
URL http://www.artsci.uc.edu/departments/chemistr…

研究者一覧

天竺桂 弘子 (農学研究院・教授)、永岡 謙太郎(農学研究院・准教授)、木村 郁夫(テニュアトラック推進機構・農学研究院・テニュアトラック准教授)、齊藤 亜紀夫 (工学研究院・准教授)、川野 竜司 (テニュアトラック機構・工学研究院・テニュアトラック准教授 )

研究概要

本戦略的研究チームは、肥満の予防、ストレスの低減、健康な脳機能の維持を目的とした機能性食品の開発を目的としており、参画する本学教員は、マイクロデバイス開発、化合物合成、天然物質の探索、GPCR研究、内分泌研究、実験病理研究とそれぞれ異なった得意分野を有している。外国人研究者としては、昨年度に引き続きSimpson教授との共同研究を継続し、リボヌクレオプロテオミクス分野の発展と技術応用を行い、質の高い論文作成をサポートしていただく。新規研究者として、テキサスMDアンダーソンのYamaguchi教授の招聘を行い、新規キナーゼスクリーニング開発などの共同研究を開始する。また、韓国全南大学校Arakane教授の雇用を行い、昆虫由来物質探索の共同研究を加速させる。更に、シンシナティ大学のホワイト准教授を招聘研究者として新たに加えてナノポア計測による一分子レベルでの分析を可能とする研究体制を強化し、さらに多くの国際共著論文掲載を目指す。

研究目的

高齢化に伴う医療費の高騰が我が国の社会保障制度を圧迫していることから、様々な病気に対する「先制医療」が求められている。いわゆる「ピンピンコロリ」を可能にするには、規則正しい生活習慣をサポートする機能性食品の開発に注目が集まっている。
生物種の中で最も多様な種類が存在する昆虫は、我々が直接摂取困難な自然由来物質を摂取・濃縮し、その特有な代謝系で新たな化合物合成を可能としている。また、昆虫は高タンパクな動物用飼料として有効成分を畜水産物に移行させることで活用が可能であり、将来の有用化合物資源としての可能性は大きい。そのため、昆虫体内で化合物の合成を制御する小分子RNAの解析は、有用化合物の合成制御機構を解明する上で重要な位置を占める。一方、有効成分の解析に有望な方法としてナノポア計測と呼ばれるチャネル膜タンパク質を用いた標的分子の分析が挙げられ、有効成分の化学合成には多環式化合物合成法が期待される。有効性評価方法としては、エピゲノム制御異常を起点とする病態の各種in vivoモデルを利用した実験病理学的評価が有効であり、細胞老化とその破綻機序に着目した発がん早期予測シグナルや、神経新生現象に着目した発達神経障害シグナルが利用可能である。また、腸内環境に基づいた代謝機能や内分泌機能の改善効果についても検討を進める必要がある。
本戦略的研究チームは、肥満の予防、ストレスの低減、健康な脳機能の維持を目的とした機能性食品の開発を目的とし、マイクロデバイス開発、化合物合成、天然物質の探索、脂肪酸受容体GPCR研究、内分泌研究、実験病理研究に関して、海外の研究者と連携して研究成果を国際共著論文として国際的に発信する。

研究計画

単離・同定および合成された機能性化合物の病態への有効性を確認すべく、マウスやラットを用いた海馬神経新生に着目した神経発達障害モデルや、各種の臓器を標的とした発がんないし慢性臓器障害モデルを用いて検索を行う。外国人研究者とは発がん抑制、神経発達障害改善に関する情報交換を進め、国際共著論文の増産を目指す。

昨年度外国人研究者と共同で開始した昆虫体内で化合物の合成を制御する小分子RNAの生成機構の解析について研究を継続する。また、新たに雇用する外国人研究者と昆虫体内の有用化合物の合成制御機構を解明する研究を強化し、昆虫由来成分の同定を強化する。その成果を国際共著論文として結実させるよう30年度も努力する。

単離・同定および合成された機能性化合物の生体への有効性を確認すべく、主に代謝機能、内分泌機能、または腸内細菌叢解析を行う。

腸内環境に基づいた食物繊維、食用油による代謝改善効果の検証、特に食事由来栄養素を認識する脂肪酸受容体に着目した食品成分–脂肪酸受容体GPCRスクリーニングおよび網羅的遺伝子改変マウス群を用いた食を介した包括的エネルギー代謝ネットワークの解明に関する研究を実施する。

開発した多環式化合物合成法を応用して、有望な機能性有機分子の合成を小金井キャンパスの齊藤研究室内で行う。本合成法は外国人研究者との共同研究から見出したものであり、標的化合物に合わせた改良法が必要であるため、議論を行いながら、目的を達成する。

機能性食品の開発を行うために、動物・植物由来の核酸、タンパク質、低分子化合物を一分子レベルで分析する。そのために外国人研究者と共同で、ナノポア計測と呼ばれるチャネル膜タンパク質を用いた電気計測法を応用する。

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